- •1.Метрология. Основные понятия и определения.
- •2.Классификация видов и методов измерений.
- •3. Классификация средств измерений.
- •4. Характеристики средств измерений.
- •5. Характеристики сигнала.
- •6. Форма представления погрешностей и классификация погрешностей измерений.
- •7. Погрешности средств измерений.
- •8. Класс точности средств измерений.
- •9. Случайные погрешности. Оценка случайных погрешностей.
- •10. Случайные погрешности. Доверительный интервал и доверительная вероятность.
- •11. Случайные погрешности. Правило трех сигм.
- •12. Правила суммирования случайных и систематических погрешностей.
- •13. Правила суммирования погрешностей косвенных измерений.
- •14. Контроль и достоверность контроля. Поверка средств измерений.
- •15. Меры электрических величин.
- •16 Средства измерения прямого преобразования.
- •17. Средства измерения уравновешивающего преобразования.
- •18. Преобразователи электрических величин.
- •19. Аналоговые магнитоэлектрические электроизмерительные приборы.
- •20. Аналоговые электромагнитные электроизмерительные приборы
- •21. Аналоговые электромеханические измерительные приборы. Структура.Уравнение моментов.
- •22. Аналоговые электродинамические электроизмерительные приборы.
- •23. Аналоговые электростатические электроизмерительные приборы.
- •24. Аналоговые индукционные электроизмерительные приборы.
- •25. Аналоговые выпрямительные электроизмерительные приборы.
- •28. Измерительные генераторы, назначение, классификация, технические требования.
- •29. Генераторы сигналов низких частот
- •30. Основные характеристики генераторов. Прецизионные генераторы.
- •31. Генераторы импульсных сигналов.
- •32. Генераторы шумовых сигналов.
- •33. Генераторы на биениях и высокочастотные генераторы.
- •36. Анализаторы спектра. Основные характеристики.
- •37 Анализаторы спектров на основе rc мостов и гетеродинные анализаторы.
- •37. Анализаторы спектров на основе rc мостов и гетеродинные анализаторы.
- •38. Основные характеристики анализаторов спектра. Анализатор спектра последовательного действия.
- •39. Основные характеристики анализаторов спектра. Анализатор спектра параллельного действия.
- •41. Измерение нелинейных искажений. Метод комбинационных частот.
- •42. Измерение нелинейных искажений. Статистический метод.
- •43. Автоматические приборы непосредственной оценки и приборы сравнения.
- •44. Цифровые измерительные приборы. Теорема отсчетов, погрешности квантования.
- •45. Цифровые измерительные приборы. Принцип кодирования отсчетов.
- •47. Классификация цифровых измерительных устройств. Методы последовательного приближения и считывания.
- •48. Источники погрешностей цифровых измерительных устройств.
- •50. Цифровой частотомер. Принцип действия. Погрешности измерения.
- •51, 52. Цифровые вольтметры.
- •53,54 Цифровые фазометры
- •55. Цифровой измеритель сопротивления и емкости.
36. Анализаторы спектра. Основные характеристики.
Анализаторы спектра – это приборы, предназначенные для автоматического представления спектра сигналов. Практически все приборы, применяемые для анализа спектра сигналов, можно условно разделить на аналоговые и цифровые. Несмотря на многие достоинства и возможности цифровых анализаторов, аналоговые анализаторы до сих пор применяются очень широко (особенно в верхней части высокочастотного и СВЧ диапазонов). Многие современные аналоговые анализаторы спектров содержат в своей структуре цифровые устройства.Практически во всех аналоговых анализаторах выделение гармонических составляющих сигнала производится узкополосными фильтрами. Этот метод реализуется двумя способами: параллельного и последовательного анализа сигнала. Основной элемент таких приборов – полосовой фильтр (высокодобротный резонатор) с узкой полосой пропускания. Он служит для выделения отдельных составляющих или узких диапазонов исследуемого спектра.В анализаторах спектра последовательного анализа сигнала используются узкополосные перестраиваемые фильтры. Анализаторы спектра имеют следующие основные параметры: диапазон рабочих частот; чувствительность; погрешности измерения по амплитуде и частоте; разрешающая способность; время анализа. Важнейшей характеристикой АС является разрешающая способность –способность выделить две соседние спектральные линии. Количественной мерой разрешающей способности, является наименьший интервал частот между двумя спектральными линиями, при котором они различаются анализатором.
37 Анализаторы спектров на основе rc мостов и гетеродинные анализаторы.
Анализаторы гармоник предназначаются для измерения амплитуд и частот отдельных гармонических составляющих периодических несинусоидальных сигналов, когда спектр исследуемого сигнала имеет линейчатый характер и относительный интервал между соседними составляющими достаточно велик по сравнению с полосой расфильтровки. В зависимости от способа выделения гармоник различают анализаторы гармоник с резонансными и избирательными контурами и гетеродинные. Наиболее широкое распространение получили гетеродинные анализаторы, принцип работы которых аналогичен принципу работы селективных вольтметров или избирательных измерителей уровня. Гетеродинные анализаторы отличаются тщательно отградуированной шкалой гетеродина, обеспечивающей заданную погрешность определения частоты измеряемой гармонии, обычно ( 10 - 6 - - - 3), и высокой избирательностью.
37. Анализаторы спектров на основе rc мостов и гетеродинные анализаторы.
Анализаторы спектра – это приборы, предназначенные для автоматического представления спектра сигналов. Для спектрального анализа используется математически аппарат интегрального преобразования Фурье.Практически все приборы, применяемые для анализа спектра сигналов, можно условно разделить на аналоговые и цифровые. Практически во всех аналоговых анализаторах выделение гармонических составляющих сигнала производится узкополосными фильтрами. Этот метод реализуется двумя способами: параллельного и последовательного анализа сигнала. Основной элемент таких приборов – полосовой фильтр (высокодобротный резонатор) с узкой полосой пропускания. Он служит для выделения отдельных составляющих или узких диапазонов исследуемого спектра.В анализаторах спектра последовательного анализа сигнала используются узкополосные перестраиваемые фильтры, либо гетеродины.
В качестве перестраивающихся фильтров используются двойные Т-образные RС-мосты, включенные в цепь отрицательной обратной связи усилителя. Перестройка центральной частоты f фильтра осуществляется плавным изменением емкости конденсаторов и сопротивлений резисторов. На выходе фильтра получаются составляющие спектра (f-Δf)...(f+Δf), которые по мере изменения резонансной частоты f фильтра будут проходить рабочий диапазон изменения спектра. В результате детектирования в квадратичном детекторе выходное напряжение перестраивающегося фильтра преобразуется в видеоимпульс, напряжение которого пропорционально средней мощности РΔ соответствующего участка спектра в полосе 2Δf. Значение 2Δf определяется разрешающей способностью анализатора, равной минимальному расстоянию по оси частот между составляющими частот. Такие анализаторы в основном используются для анализа спектра сигналов низких частот.Наиболее широкое распространение получили гетеродинные анализаторы. Гетеродинные анализаторы отличаются тщательно отградуированной шкалой гетеродина, обеспечивающей заданную погрешность определения частоты измеряемой гармоники, обычно ±10-6...10-3. Структурная схема гетеродинного анализатора показана на рис. 3.13.
На данной схеме ВУ – входное устройство; СМ – смеситель; Г – перестраивающийся гетеродин; УПЧ – усилитель промежуточных частот; КД – квадратичный детектор.
Принцип работы : Пусть гетеродин имеет диапазон рабочих частот от до . Резонатор и УПЧ настроены на частоту fПР и необходимо определить спектральную мощность выходного сигнала на частотах гармонических составляющих:
f1, f2, …, fv, …, fn.
По мере перестройки частоты гетеродина разность между его текущей частотой и частотой v-й составляющей спектра будет рано fПР±Δf. При этом получается следующее соотношение частот гетеродина и v-й гармоники:
fПР-Δf < fг -fv < fПР+Δf.
После квадратичного детектора сигнал преобразуется в видеоимпульс, напряжение которого пропорционально средней мощности РΔ соответствующего участка спектра в полосе 2Δf.Основным недостатком анализаторов последовательного действия является большая продолжительность анализа.Анализаторы спектра имеют следующие основные параметры: диапазон рабочих частот; чувствительность; погрешности измерения по амплитуде и частоте; разрешающая способность; время анализа.Выпускаемые промышленностью анализаторы последовательного действия работают в диапазоне от инфранизких до сверхвысоких частот. Порог чувствительности низкочастотных анализаторов находится в пределах 10-4-10-3 В, сверхвысокочастотных – в пределах 10-7-10-12 Вт. Погрешность измерения по амплитуде составляет ±(5 - 10)%, по частоте ±(2 - 3)%.Важнейшей характеристикой АС является разрешающая способность –способность выделить две соседние спектральные линии. Количественной мерой разрешающей способности, является наименьший интервал частот между двумя спектральными линиями, при котором они различаются анализатором. Мерой разрешающей способности является ширина полосы пропускания фильтра 2Δf. Одной из основных характеристик анализатора спектра является время анализа.